package DataStructures.Search;

import java.util.Arrays;

public class FibonacciSearch {

    public static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,8,10,89,1000,1234};
        //测试
        System.out.println(fibSearch(arr,1));
    }

    //因为后面我们mid = low + F(k - 1) - 1 需要用到斐波那契数列 因此我们需要先获取一个斐波那契数列
    public static int[] fib() {
        int[] f = new int[maxSize];
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2 ; i < maxSize ; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }

    //编写斐波那契查找算法
    //非递归
    //a 数组
    //key 我们需要查找的关键码
    public static int fibSearch(int[] a,int key) {
        int low = 0;
        int high = a.length - 1;
        //表示斐波那契分割数值的下标
        int k = 0;
        //存放mid值
        int mid = 0;
        //获取到斐波那契数列
        int f[] = fib();
        //获取到斐波那契分割数值的下标
        while (high > f[k] - 1) {
            k++;
        }
        //因为f[k]值可能大于数组长度 因此我们需要使用一个Arrays类构造一个新的数组并指向a[]
        //不足的部分会使用0填充
        int[] temp = Arrays.copyOf(a,f[k]);
        //实际上需要使用a数组的最后的数填充temp
        //举例:temp = {1,8,10,89,1000,1234,0,0,0} => {1,8,10,89,1000,1234,1234,1234,1234}
        for (int i = high + 1 ; i < temp.length ; i++) {
            temp[i] = a[high];
        }
        //使用while循环来循环处理 查找我们的数key
        while (low <= high) {//只要这个条件满足 就可以找
            mid = low + f[k - 1] - 1;
            if (key < temp[mid]) {//我们应该继续向数组的左边查找
                high = mid - 1;
                //为什么是k--
                //说明:
                //1.全部元素 = 前面元素 + 后面元素
                //2.f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                //因为前面有f[k-1]个元素 所以可以继续拆分 f[k-1] = f[k-2] + f[k-3]
                //也即在f[k-1]的前面继续查找 k--
                //即下次循环mid = f[k-1-1]-1
                k--;
            } else if (key > temp[mid]) {//右边
                low = mid + 1;
                //为什么是k-2
                //1.全部元素 = 前面元素 + 后面元素
                //2.f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                //3.因为后面我们有f[k-2] 所以可以继续拆分 f[k-1] = f[k-3] + f[k-4]
                //4.即在f[k-2]的前面进行查找 k-=2
                //即下次循环mid = f[k-1-2]-1
                k -= 2;
            }else {//找到
                //需要确定 返回的是哪个下标
                if (mid <= high) {
                    return mid;
                }else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}
